KR101462807B1 - Wind tunnel testing apparatus for simultaneous measurement of drag force and lift force - Google Patents

Wind tunnel testing apparatus for simultaneous measurement of drag force and lift force Download PDF

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KR101462807B1
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김상일
김진남
이석준
최윤호
김동민
하상혁
윤정모
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강원대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a wind tunnel testing apparatus that is capable of effectively analyzing lift, drag, and a lift-drag ratio (lift/drag) by simultaneously measuring the lift and the drag produced by shapes, angles of attack, wind speeds, and Reynolds number of various objects. The present invention realizes a wind tunnel structure that is capable of ensuring a uniform flow rate by rectifying a fluid and a novel wind tunnel testing apparatus that uses a link combination between a lift load cell and a drag load cell, a computer for digitization of measured values, and the like, and thus the lift and drag produced in the objects in various testing conditions can be measured at the same time, the lift and the drag can be turned into numerical values, and the lift-drag ratio can be calculated based thereon so that performances of the objects can be analyzed efficiently.

Description

양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치{Wind tunnel testing apparatus for simultaneous measurement of drag force and lift force}[0001] The present invention relates to a wind tunnel testing apparatus for simultaneous measurement of drag force and lift force,

본 발명은 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 물체의 형상, 받음각, 풍속, 레이놀즈수에서 발생하는 양력과 항력을 동시에 측정하여, 양력과 항력 및 양항비(양력/항력)을 효과적으로 분석할 수 있는 풍동실험장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force, and more particularly, to a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force generated in various shapes of objects, angle of attack, wind speed, and Reynolds number, To a wind tunnel test apparatus capable of effectively analyzing rain (lift / drag).

일반적으로 풍동실험장치는 균일한 공기의 흐름을 인공적으로 만들어, 흐름이 물체에 미치는 영향이나 흐름 속의 물체의 운동, 흐름 속에 놓인 물체로 인한 흐름의 변화 등을 조사하는 장치이다. In general, a wind tunnel test apparatus is a device that artificially makes a uniform air flow, and examines the influence of a flow on an object, the movement of an object in a flow, and a change in a flow due to an object placed in a flow.

즉, 풍동실험장치는 공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속에 있는 물체의 운동 등을 조사하기 위해 인공적으로 공기가 흐르도록 만든 장치이다. That is, a wind tunnel test apparatus is a device that causes air to flow artificially to investigate the phenomenon of air flow, the force of the air flow on the object, or the motion of the object in the flow.

이러한 풍동실험장치는 실물을 사용해 직접 측정하는 것에 비해 모형을 계통적으로 변화시킬 수 있으므로, 저렴하고 안전하게 그리고 쉽게 여러 경우로 실험할 수 있다.Such a wind tunnel test system can change the model systematically compared with direct measurement using a real object, so it can be experimented in various cases inexpensively, safely and easily.

초기에는 항공기의 설계와 연구에 사용되다가 지금은 자동차ㆍ철도차량ㆍ자전거ㆍ선박 등의 설계, 고층빌딩ㆍ탑ㆍ교량 등 구조물에 대한 바람의 영향, 산악(山嶽)으로 인해 발생하는 난기류(亂氣流)의 해석 등의 용도로 활용되고 있다. In the early days, it was used in the design and research of airplanes. Now, the design of automobiles, railway cars, bicycles and ships, the effect of wind on the structures such as high-rise buildings, towers and bridges, turbulence caused by mountains ), And the like.

예를 들면, 항공기 분야에서는 항공기의 축척모형(縮尺模型) 또는 실제 기체(機體)를 그대로 사용하여, 양력(揚力)ㆍ항력(抗力)ㆍ모멘트 등 기체에 작용하는 공기의 힘을 측정하고, 또 날개 또는 각종 날개 형태의 공기역학적 특성을 측정한다.For example, in the field of aircraft, the force of air acting on a gas such as lifting force, drag force, and moment is measured by using a scale model of an aircraft or an actual airframe as it is, Measure the aerodynamic characteristics of the wings or the various wing shapes.

이렇게 풍동실험장치는 항공기나 자동차의 공기저항을 알아본다든지, 공기역학적으로 가장 적합한 모양을 정하기 위한 실험에 사용되며, 실물을 닮은꼴로 축척한 모형을 써서 실험하는 수가 많은데, 실물의 자동차나 항공기로 그대로 실험할 수 있는 대형의 풍동 장치도 있다. This wind tunnel test system is used in experiments to determine the air resistance of an aircraft or an automobile, or to determine the most suitable aerodynamic shape, and to experiment with a scale model that resembles a real one. There is also a large wind tunnel that can be tested as it is.

또한, 초음속 항공기ㆍ로켓ㆍ스페이스 선틀 등의 실험에는 초음속풍동이 쓰이고, 고층 건축이나 산의 주위의 바람의 상태, 굴뚝에서의 연기의 확산 등 건축ㆍ기상ㆍ공해의 분야의 실험에도 쓰이고 있다.In addition, supersonic wind tunnel is used for the tests of supersonic aircraft, rocket, space suntrack, etc., and it is also used for experiments in the fields of architecture, weather, and pollution such as high-rise buildings, wind conditions around mountains and smoke spread in chimneys.

이와 같은 풍동시험장치는 한국 공개특허 10-2002-0037174호, 한국 공개특허 10-2006-0003629호, 한국 공개특허 10-2007-0113715호, 한국 공개특허 10-2009-0117147호 등에 다양한 형태가 개시되어 있다. Such a wind tunnel test apparatus is disclosed in Korean Patent Laid-open Nos. 10-2002-0037174, Korean Patent Laid-Open Nos. 10-2006-0003629, Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2007-0113715, Korean Patent Laid- .

현재 양력과 항력에 관련하여 상용화되어 있는 실험장치들은 단순히 날개에 바람을 통과시켜 뜨는 현상을 가시적으로 확인하거나, 추를 이용하여 대략적인 힘을 측정하고 있다. The experimental apparatus that is currently commercialized in relation to the lift and drag force is simply to visually check the phenomenon of the wind passing through the wing or to measure the approximate force using a weight.

비록 로드셀이나 압력측정을 이용한 실험장치라 할지라도 양력과 항력의 측정이 동시에 이루어지지 않아, 양력측정을 위한 실험장치와 항력측정을 위한 실험장치가 따로 설계되어야 한다. Even though the load cell and the pressure measuring system are used, the lift and drag measurement can not be performed at the same time. Therefore, the experimental apparatus for lift measurement and the experimental apparatus for drag measurement must be separately designed.

이는 실험의 효율성에서도 떨어질 뿐만 아니라 두 장치가 모두 구비되어 있지 않다면 익형의 효율을 분석하는데 무리가 따르며, 어떤 모양의 물체이든 양력과 항력이 함께 분석되지 않으면 효율성을 알 수 없다. This is not only detrimental to the efficiency of the experiment, but also requires an analysis of the efficiency of the airfoil if the two devices are not all equipped. Efficiency is not known unless the lift and drag are analyzed together in any shape.

또한, 수치화가 되지 않는 실험장치에서는 양력과 항력의 이론적 분석이 불가능하며, 실험값의 정밀도를 분석하여 장치의 문제점을 찾고 개선하기 위해서도 수치화가 꼭 필요하다.
In addition, theoretical analysis of lift and drag is impossible in the experimental apparatus that can not be quantified, and numerical analysis is necessary to find out and improve the problem of the apparatus by analyzing the precision of the experimental value.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 유체를 정류시켜서 균일한 유속을 확보할 수 있는 풍동 구조, 양력 로드셀과 항력 로드셀의 연계적인 조합, 측정값의 수치화를 위한 컴퓨터 등을 이용한 새로운 형태의 풍동실험장치를 구현함으로써, 다양한 실험조건에서 물체에 발생하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 양력과 항력을 수치화하고 이를 통해 양항비를 계산하여 물체의 성능을 효율적으로 분석할 수 있는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a wind tunnel structure capable of ensuring a uniform flow rate by rectifying a fluid, a combination of a lift load cell and a drag load cell, By implementing a new type of wind tunnel experiment device, it is possible to simultaneously measure the lift and drag force generated in an object under various experimental conditions, numerically measure the lift and drag force, calculate the port ratio, and efficiently analyze the performance of the object The present invention provides a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치는 다음과 같은 특징이 있다. In order to achieve the above object, a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force provided by the present invention has the following features.

본 발명의 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치는 물체가 위치한 측정부에 바람을 보내주는 송풍기 및 풍동과, 상기 풍동의 후단부에 위치되어 물체를 지지함과 더불어 바람을 받는 물체의 움직임에 의해 서로 연계적으로 동작하는 양력 로드셀과 항력 로드셀의 조합을 통해 물체의 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 측정부를 포함하는 형태로 이루어진다. A wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to the present invention comprises a blower and a wind tunnel for blowing wind to a measuring section where an object is located and a wind tunnel for supporting an object located at the rear end of the wind tunnel, And a measuring unit capable of simultaneously measuring lifting force and drag force of the object through a combination of a lifting load cell and a drag load cell which are operated in conjunction with each other by movement.

따라서, 상기 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치는 다양한 조건에서 물체를 실험해 볼 수 있는 양력, 항력 측정장치로써, 항공학, 유체공학과 관련한 공학도들 및 연구원들의 양력과 항력에 대한 실험을 저비용 고효율로 실험할 수 있는 특징이 있다. Therefore, the wind tunnel test device capable of simultaneously measuring the lift and drag force is a lift and drag force measuring device that can test an object under various conditions. It is an experiment for lift and drag force of aeronautics and fluid engineering related researchers and researchers Low cost and high efficiency.

여기서, 상기 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치의 측정부는 풍동 후단 위치에서 바람을 받는 물체를 지지하는 물체 지지판과, 상기 물체 지지판의 하단부에 결합되어 물체 양력을 측정하는 양력 로드셀과, 상기 양력 로드셀의 하단부에 결합되어 물체 지지판을 포함하는 양력 로드셀 전체를 앞뒤로 이동가능하게 해주는 슬라이드 기구와, 상기 양력 로드셀의 뒷쪽에 위치됨과 더불어 로드를 통해 양력 로드셀측과 연결되어 물체의 항력을 측정하는 항력 로드셀을 포함하는 형태로 이루어질 수 있다. Here, the measurement unit of the wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring the lift and the drag may include an object support plate for supporting an object to be winded at a windward rear end position, a lift load cell coupled to a lower end of the object support plate for measuring an object lift, A slide mechanism that is coupled to a lower end of the lifting load cell and that allows the whole of the lifting load cell including the object supporting plate to move back and forth; a slide mechanism that is located on the rear side of the lifting load cell, And a drag force load cell.

그리고, 상기 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치는 양력 로드셀 및 항력 로드셀과 전기적으로 연결되어 로드셀에서 측정된 양력값과 항력값을 수치로 나타내는 계기판과, 상기 계기판과 케이블 통신으로 연결되어 측정값을 전송받으며 전송된 측정값을 양력계수 곡선과 항력계수 곡선으로 나타냄과 더불어 양항비를 계산하여 이를 나타내는 컴퓨터를 더 포함할 수 있다. The wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring the lift and the drag force is composed of an instrument panel electrically connected to the lifting load cell and the drag load cell and displaying the lift and drag values measured by the load cell in numerical values, The computer may further include a computer that displays the measured value transmitted through the measured value as the lift coefficient curve and the drag coefficient curve, as well as calculating the portability ratio and displaying the measured value.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 측정부의 물체 지지판에는 원형의 홀이 형성되는 동시에 상기 홀에는 물체가 고정되어 있는 원판이 회전가능한 구조로 설치되어, 상기 원판의 회전각도 조절을 통해 물체의 받음각을 조절할 수 있고, 또 상기 측정부의 물체 지지판은 양력 로드셀측에 전후 2점 고정됨과 더불어 풍동에 있는 슬롯 내에 삽입되는 구조로 설치되어, 물체의 회전 및 좌우 유동을 구속하면서 상하 움직임만을 허용할 수 있도록 할 수 있으며, 또 상기 측정부의 슬라이드 기구는 양력 로드셀측과 항력 로드셀측 간의 원활한 접촉을 위하여 수평선 기준 1∼5°의 각도, 바람직하게는 3°의 각도로 기울어진 상태로 설치될 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, a circular hole is formed in the object support plate of the measurement part, and a circular plate having an object fixed to the hole is rotatably installed, and the angle of attack of the object is adjusted by adjusting the rotation angle of the circular plate. And the object support plate of the measurement unit is fixed to the lift load cell at two points forward and rearward and is inserted into the slot in the wind tunnel so that the object support plate can restrict the rotation and the left and right movement of the object, And the slide mechanism of the measuring unit may be installed at an angle of 1 to 5 degrees with respect to the horizontal line, preferably at an angle of 3 degrees, for smooth contact between the lift load cell side and the drag load cell side.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 풍동의 내부에 전후 순차적으로 설치되어 유체를 정류시키는 복수의 타공판과 허니컴 구조물을 더 포함할 수 있으며, 이때의 풍동의 내부에 설치되는 복수의 타공판은 풍동에 있는 덮개를 통해 다른 치수의 구멍을 갖는 타공판으로 교체할 수 있도록 할 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, it is possible to further include a plurality of pier plates and a honeycomb structure installed in the wind tunnel sequentially back and forth to rectify the fluid, and a plurality of pier plates installed in the wind tunnel at this time The lid can be replaced with a perforated plate having holes of different dimensions.

그리고, 상기 풍동의 경우, 뒷쪽으로 갈수록 단면이 확대되는 확대실과, 상기 확대실과 연이어서 복수의 타공판 사이에 조성되는 정체실과, 상기 정체실과 연이어서 뒷쪽으로 갈수록 단면이 축소되는 교축실을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. In the case of the wind tunnel, a structure including an enlarged chamber whose cross section is enlarged toward the rear side, a stagnating chamber formed between the enlarged chamber and the plurality of perforated plates in succession, and a stagnation chamber whose cross- ≪ / RTI >

한편, 본 발명의 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치는 송풍기, 풍동 및 측정부, 그리고 계기판은 케이스상에 하나의 어셈블리 형태로 세팅되어, 이동성과 휴대성을 확보할 수 있는 형태로 이루어질 수 있다.
Meanwhile, the wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to the present invention has a configuration in which a blower, a wind tunnel and a measurement section, and an instrument panel are set as one assembly on a case, Lt; / RTI >

본 발명에서 제공하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치는 다음과 같은 장점이 있다. The wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force provided by the present invention has the following advantages.

첫째, 하나의 장치로 양력값과 항력값을 동시에 측정 가능한 구조를 갖춤으로써, 실험이 간편하고 물체의 받음각을 미세 조정할 수 있어 다양한 물체를 받음각 별로 양력계수와 항력계수, 그리고 양항비를 구할 수 있으며, 또 풍속의 변화와 레이놀즈수의 변화가 가능하여 다양한 조건에서 실험을 할 수 있다. First, by having a structure that can simultaneously measure the lift and drag values with one device, it is easy to experiment and fine adjustment of the angle of attack of the object is possible, so that the lift coefficient, drag coefficient, and portability ratio can be obtained for various objects at the angle of attack , And it is possible to change the wind speed and the Reynolds number so that the experiment can be performed under various conditions.

둘째, 다양한 실험조건에서 물체에 발생하는 양력과 항력을 수치적으로 확인하고, 이를 통해 물체의 양항비를 계산하여 물체의 성능을 효과적으로 분석할 수 있다. Secondly, it is possible to analyze effectively the performance of the object by numerically checking lifting and dragging force generated in the object under various experimental conditions and by calculating the portability ratio of the object.

셋째, 실험자가 직접 물체를 창의적으로 설계 및 제작하여 실험해 봄으로써, 양력과 항력에 대한 실험을 저비용 고효율로 실험할 수 있는 등 항공, 유체 관련 분야의 공학도 및 연구원들의 학습 또는 연구 개발에 큰 도움을 줄 수 있다.
Third, by experimentally designing and producing an object directly, the experimenter can experiment with lift and drag at low cost and high efficiency. You can help.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치를 나타내는 측면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치에서 타공판과 허니컴을 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치에서 측정부를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치에서 측정부를 나타내는 측면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치의 사용상태를 나타내는 측면도
1 is a perspective view showing a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lift and drag according to an embodiment of the present invention;
2 is a side view showing a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a perforated plate and a honeycomb in a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing a measurement unit in a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lift and drag according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a side view showing a measurement unit in a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lift and drag according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view showing a state of use of a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to an embodiment of the present invention

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치를 나타내는 측면도이다. FIG. 1 is a perspective view showing a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a wind tunnel test Fig.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 풍동실험장치는 다양한 물체의 형상, 받음각, 풍속, 레이놀즈수 등에서 발생하는 양력과 항력의 두 힘을 동시에 측정함으로써, 양력과 항력, 그리고 양항비(양력/항력)를 분석할 수 있는 장치이다. As shown in FIGS. 1 and 2, the wind tunnel test apparatus simultaneously measures two forces of lift and drag generated in various shapes of objects, angle of attack, wind speed, Reynolds number, and the like, / Drag) can be analyzed.

이를 위하여, 상기 풍동실험장치는 물체가 위치한 측정부(10)에 바람을 보내주는 송풍기(11)와 풍동(12), 그리고 바람을 받는 물체의 움직임에 의해 서로 연계적으로 동작하는 양력 로드셀(13)과 항력 로드셀(14)을 이용하여 물체의 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 측정부(10) 등을 포함한다. For this purpose, the wind tunnel test apparatus comprises a blower 11, a wind tunnel 12, and a lift load cell 13, which operate in conjunction with each other by the movement of an object to be winded, And a measurement unit 10 for simultaneously measuring lifting force and dragging force of the object by using the drag force cell 14 and the like.

상기 송풍기(11)는 풍동(12)의 전단부에 연결되어 풍동 내부로 일정한 풍속의 바람을 제공하는 수단으로 송풍기 프레임(30)에 지지되는 구조로 설치된다. The blower 11 is connected to the front end of the wind tunnel 12 and is supported by the blower frame 30 as a means for providing wind at a constant wind speed into the wind tunnel.

상기 풍동(12)은 후단부에 위치되어 있는 물체측으로 바람을 보내주는 수단으로 풍동 프레임(31)에 지지되는 구조로 설치된다. The wind tunnel 12 is installed on the wind tunnel frame 31 as a means for blowing wind toward the object located at the rear end.

이러한 풍동(12)은 풍동 길이방향을 따라 차례로 배치되는 확대실(12a), 정체실(12b) 및 교축실(12c)을 포함하는데, 상기 확대실(12a)은 송풍기 토출측에서부터 뒷쪽으로 갈수록 단면이 점차적으로 확대되는 구조로 이루어지게 되고, 상기 정체실(12b)은 확대실(12a)과 연이어 이어지면서 확대실(12a)의 확대된 단면으로 일정거리의 직선 구간을 유지하는 구조로 이루어지게 되며, 상기 교축실(12c)은 정체실(12b)의 후단측에서부터 연이어 이어지면서 뒷쪽으로 갈수록 단면이 점차적으로 축소되는 구조로 이루어지게 된다. The wind tunnel 12 includes an enlarged chamber 12a, a stagnation chamber 12b and an alternating chamber 12c which are arranged in order along the longitudinal direction of the wind tunnel. The enlarged chamber 12a has a cross section from the blower discharge side to the back side The stagnation chamber 12b is connected to the expansion chamber 12a to maintain a linear section at a certain distance in an enlarged cross section of the expansion chamber 12a. The above-mentioned diaphragm chamber 12c has a structure in which the cross section gradually decreases from the rear end side of the stagnation chamber 12b to the rear side.

특히, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 풍동(12)은 유체를 정류시켜 측정부(10)에서 유속이 균일하게 분포되도록 해주는 수단으로 타공판(23)과 허니컴 구조물(24)을 포함한다. 3, the wind tunnel 12 includes a perforated plate 23 and a honeycomb structure 24 as a means for rectifying the fluid and uniformly distributing the flow rate in the measuring unit 10. [

상기 타공판(23)과 허니컴 구조물(24)은 풍동(12)의 내부에 전후 순차적으로 설치되어 유체를 정류시키는 역할을 하게 되며, 이때의 타공판(23)은 복수 개로 이루어져 각 타공판(23)은 풍동 내의 정체실(12b) 전단과 후단에 각각 바람이 오는 방향을 마주보면서 서로 나란하게 수직 배치되고, 상기 허니컴 구조물(24)은 풍동 내의 교축실(12c) 후단측에 배치된다. The perforated plate 23 and the honeycomb structure 24 are installed in the wind tunnel 12 in a sequential manner to rectify the fluid. The perforated plate 23 has a plurality of perforated plates 23, And the honeycomb structure 24 is disposed on the rear end side of the turret chamber 12c in the wind tunnel.

여기서, 상기 타공판(23)은 다수의 구멍이 형성되어 있는 사각판 형태로 되어 있으며, 전후 일정한 간격을 두고 배치되어 있는 앞뒷쪽의 타공판(23)은 서로 다른 직경의 구멍이 갖게 된다. Here, the perforated plate 23 is formed in a rectangular plate shape having a plurality of holes, and the front and rear perforated plates 23, which are spaced at a certain distance from each other, have holes of different diameters.

예를 들면, 앞쪽의 타공판(23)에 형성되는 구멍의 직경은 약 10mm 정도로 이루어질 수 있게 되고, 뒷쪽의 타공판(23)에 형성되는 구멍의 직경은 약 5mm 정도로 이루어질 수 있게 된다. For example, the diameter of the hole formed in the front piercing plate 23 can be about 10 mm, and the diameter of the hole formed in the rear piercing plate 23 can be about 5 mm.

그리고, 상기 허니컴 구조물(24)은 바람이 통과할 수 있는 다수의 격자형 통로를 가지는 사각의 격자형 구조체로 이루어져, 바람의 진행 통로 전체 단면을 동일한 크기로 분할할 수 있게 되므로서, 바람이 균일하게 분산 및 분포될 수 있도록 해주게 된다. The honeycomb structure 24 is composed of a rectangular lattice-like structure having a plurality of lattice-shaped passages through which wind can pass, so that it is possible to divide the entire cross-section of the progress path of the wind into the same size, To be distributed and distributed.

이에 따라, 상기 풍동(12)의 내부로 유입된 바람은 직경을 달리하는 구멍을 가지는 앞뒤 2개의 타공판(23)에 의해 정체실(12b) 내에서 잠시 체류된 후 보내지게 되고, 계속해서 뒷쪽의 허니컴 구조물(24)의 각 격자형 통로를 거치면서 고르게 분산되므로서, 측정부(10)에서는 유속의 균일한 분포가 이루어지게 되고, 결국 이렇게 균일하게 분포된 유체가 물체에 작용하여 양력과 항력이 발생하게 되는 것이다. Accordingly, the wind introduced into the wind tunnel 12 is temporarily stored in the stagnation chamber 12b by the two front and rear perforated plates 23 having holes with different diameters, and then sent to the rear side Shaped flow path of the honeycomb structure 24, the uniform distribution of the flow velocity is achieved in the measuring section 10, and thus the fluid uniformly distributed acts on the object, and lift and drag force .

또한, 상기 풍동(12)의 일측, 예를 들면 타공판(23)이 설치되어 있는 정체실(12b)의 상측에는 착탈 가능한 덮개(25)가 설치되어 있으며, 이에 따라 이때의 덮개(25)를 연 후에 풍동(12)의 내부에 설치되는 타공판(23)을 다른 치수의 구멍을 갖는 타공판으로 교체할 수 있게 되고, 결국 이러한 타공판 교체를 통해 다양한 레이놀즈수의 변화를 꾀할 수 있게 된다. A detachable lid 25 is provided on one side of the wind tunnel 12, for example, above the trap chamber 12b provided with the perforated plate 23, so that the lid 25 is opened It is possible to replace the perforated plate 23 provided inside the wind tunnel 12 with a perforated plate having holes having different dimensions. As a result, it is possible to change various Reynolds numbers through the replacement of the perforated plate.

한편, 본 발명에서는 풍동시험장치의 이동성과 휴대성의 확보를 위하여 송풍기(11), 풍동(12) 및 측정부(10), 그리고 계기판(18) 등을 케이스(26)상에 하나의 어셈블리로 세팅시킨 형태를 제공한다. In the present invention, the blower 11, the wind tunnel 12, the measuring unit 10, the instrument panel 18, and the like are set as one assembly on the case 26 in order to secure the mobility and portability of the wind tunnel test apparatus It provides the form of

예를 들면, 길다란 사각형의 케이스(26)가 마련되고, 상기 케이스(26)의 상면에는 앞에서부터 케이스 길이방향을 따라 차례대로 송풍기(11), 풍동(12), 측정부(10) 및 계기판(18)이 배치됨과 더불어 각각은 송풍기 프레임(30), 풍동 프레임(31), 구조물 프레임(32) 등에 지지되는 구조를 이루면서 케이스(26)상에 일체식으로 설치될 수 있게 된다. For example, an elongated quadrangular case 26 is provided. On the upper surface of the case 26, a blower 11, a wind tunnel 12, a measuring section 10, and a dash panel The wind tunnel frame 31 and the structure frame 32 can be integrally installed on the case 26 while being structured to be supported by the fan frame 30, the wind tunnel frame 31, the structure frame 32 and the like.

이에 따라, 상기 케이스(26)상에 송풍기(11), 풍동(12), 측정부(10), 계기판(18) 등이 어셈블리화되어 있는 상태에서 장치를 취급할 수 있으므로, 장치 이동성과 휴대성이 확보될 수 있게 된다. This makes it possible to handle the apparatus in a state in which the blower 11, the wind tunnel 12, the measuring unit 10, the instrument panel 18, and the like are assembled on the case 26, Can be secured.

그리고, 본 발명에서는 로드셀을 통해 측정한 양력과 항력을 수치로 나타내고, 또 양력값과 항력값을 양력계수 및 항력계수 곡선으로 나타내며, 양항비를 계산하여 물체의 성능을 분석할 수 있는 수단을 제공한다. In the present invention, the lift and drag measured through the load cell are expressed numerically, the lift value and the drag value are represented by the lift coefficient and the drag coefficient curve, and the means for analyzing the performance of the object is calculated by calculating the input port ratio do.

이를 위하여, 상기 양력 로드셀(13) 및 항력 로드셀(14)에서 측정된 양력값과 항력값을 수치로 g(gram) 단위로 나타내는 계기판(18)이 마련된다. For this purpose, a gauge board 18 is provided which represents the lift and drag values measured in the lift load cell 13 and the drag load cell 14 in grams.

이러한 계기판(18)은 케이스(26)상에 설치되며, 양력 로드셀(13) 및 항력 로드셀(14)과 전기적으로 연결된다. The instrument panel 18 is mounted on the case 26 and is electrically connected to the lift load cell 13 and the drag load cell 14.

또한, 상기 계기판(18)으로부터 전송되는 양력 측정값과 항력 측정값을 양력계수 곡선과 항력계수 곡선으로 나타냄과 더불어 양항비를 계산하는 컴퓨터(19)가 마련된다. Further, a computer 19 is provided for calculating the lift measurement value and the drag measurement value transmitted from the instrument panel 18 by the lift coefficient curve and the drag coefficient curve, as well as calculating the bridge ratio.

이러한 컴퓨터(19)는 계기판(18)과 USB 케이블 통신 등으로 연결되어 측정값을 전송받을 수 있게 된다. The computer 19 is connected to the instrument panel 18 via a USB cable, and receives measurement values.

이때의 컴퓨터(19)의 프로그램 코딩을 통해 실험자가 원하는 다양한 분석의 자동화를 구현할 수 있게 된다. Through the program coding of the computer 19 at this time, it is possible to implement automation of various analyzes desired by the experimenter.

여기서, 상기 컴퓨터의 프로그램 코딩을 통해 양력값과 항력값을 양력계수 곡선 및 항력계수 곡선으로 나타내는 방법, 양력값과 항력값의 양항비를 계산하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다. Here, a method of representing the lift value and the drag value by the drag coefficient curve and the drag coefficient curve through the program coding of the computer, the method of calculating the drag ratio between the lift value and the drag value, and the like are known in the art And can be adopted without particular limitation.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치에서 측정부를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치에서 측정부를 나타내는 측면도이다. FIG. 4 is a perspective view illustrating a measuring unit in a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and dragging force according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view showing a measurement section in a wind tunnel test apparatus.

도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 측정부(10)는 풍동(12)의 후단부에서 바람을 받는 물체의 움직임을 통해 물체의 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 수단이다. As shown in FIGS. 4 and 5, the measuring unit 10 is a means for simultaneously measuring lifting force and drag force of an object through the movement of an object to be winded at the rear end of the wind tunnel 12.

이를 위하여, 상기 측정부(10)는 물체의 지지(고정)를 위한 물체 지지판(15), 물체의 양력과 항력을 각각 측정하기 위한 양력 로드셀(13)과 항력 로드셀(14), 항력 측정을 위한 물체를 포함하는 양력 로드셀(13) 전체의 이동을 위한 슬라이드 기구(16) 등을 포함한다. For this purpose, the measurement unit 10 includes an object support plate 15 for supporting (fixing) an object, a lift load cell 13 and a drag load cell 14 for measuring the lift and drag forces of the object, A slide mechanism 16 for moving the entire lifting load cell 13 including an object, and the like.

상기 물체 지지판(15)은 풍동(12)의 후단 내측에 위치되어 바람을 받는 물체를 지지하는 수단으로서, 사각의 판 형태로 이루어져 바람이 불어오는 방향을 향해 나란한 수직자세를 취하게 된다. The object supporting plate 15 is located inside the rear end of the wind tunnel 12 and supports the wind-receiving object. The object supporting plate 15 is in the form of a rectangular plate and takes a vertical posture parallel to the wind direction.

이러한 물체 지지판(15)의 하단부에는 앵글부재 등과 같은 지지판 브라켓(27)이 장착되며, 이때의 지지판 브라켓(27)은 양력 로드셀(13)의 상면에 체결되어 고정되는 구조로 설치므로서, 상기 물체 지지판(15)은 양력 로드셀(13)측에 지지판 브라켓(27)을 매개로 연결될 수 있게 되고, 결국 물체 지지판(15)에 있는 물체의 움직임이 양력 로드셀(13)측에 전해질 수 있게 된다. A support plate bracket 27 such as an angle member or the like is mounted on the lower end of the object support plate 15 and the support plate bracket 27 is fixed to the upper surface of the lift load cell 13, The support plate 15 can be connected to the lift load cell 13 via the support plate bracket 27 so that the movement of the object on the object support plate 15 can be transmitted to the lift load cell 13 side.

또한, 상기 물체 지지판(15) 및 이곳에 설치되는 물체의 회전 등 유동을 방지할 수 있는 구조로서, 상기 물체 지지판(15)에 장착되어 있는 지지판 브라켓(27)이 양력 로드셀(13)측에 전후 2점에서 체결되는 구조로 고정되고, 이와 더불어 상기 물체 지지판(15)의 상단부와 하단부는 풍동(12)의 상면과 하면에 형성되어 있는 풍동 길이방향의 슬롯(22) 내에 삽입 위치되므로서, 물체를 포함하는 물체 지지판(15) 전체는 회전 및 좌우 유동이 구속될 수 있게 된다. A support plate bracket 27 mounted on the object support plate 15 is provided on the side of the lift load cell 13 so as to prevent the rotation of the object support plate 15 and the object mounted thereon, And the upper end and the lower end of the object supporting plate 15 are inserted and positioned in the slot 22 in the longitudinal direction of the wind tunnel formed on the upper and lower surfaces of the wind tunnel 12, So that the rotation of the object supporting plate 15 and the left and right flow can be restrained.

이렇게 물체 지지판(15)의 2점 고정 구조와 슬롯(22) 내의 삽입 구조를 적용함으로써, 바람에 의해 뜨게 되는 물체는 회전 및 좌우 유동이 구속되면서 상하 방향으로 움직일 수 있게 되고, 결국 물체의 불필요한 움직임이 거의 없는 상태에서 양력과 항력을 동시에 정확하게 측정할 수 있게 된다. By applying the two-point fixing structure of the object support plate 15 and the insertion structure in the slot 22, the object to be floated by the wind can move in the vertical direction while restricting the rotation and the left and right flow, It is possible to accurately measure lift and drag at the same time.

특히, 본 발명에서는 물체의 받음각을 조절할 수 있는 구조를 제공하며, 이러한 받음각 조절을 통해 다양한 실험조건에서 물체의 양력과 항력을 측정할 수 있게 된다. In particular, the present invention provides a structure capable of adjusting the angle of attack of an object, and the lift and drag force of the object can be measured under various experimental conditions through the adjustment of the angle of attack.

이를 위하여, 상기 물체 지지판(15)의 중심부에는 원형의 홀(20)이 형성되고, 이렇게 형성되는 홀(20) 내에는 원판(21)이 꼭맞게 끼워져 원판 자체 축선을 기준으로 회전될 수 있게 설치된다. A circular hole 20 is formed in the center of the object supporting plate 15 and the circular plate 21 is fitted in the hole 20 so as to be rotatable with respect to the axis of the circular plate itself do.

그리고, 이렇게 설치되는 원판(21)의 양옆에는 양력 및 항력 측정 대상이 되는 익형의 물체가 설치된다. On both sides of the disk 21 thus installed, an airfoil object to be subjected to lifting and drag measurement is provided.

또한, 상기 홀(20)의 둘레면에는 각도를 나타내는 눈금이 표시되어 있어서, 원판(21)의 회전각도를 1°미만의 각도로, 즉 물체의 받음각을 1°미만의 각도로 미세하게 조절할 수 있게 된다. In addition, a scale indicative of the angle is displayed on the circumference of the hole 20, so that the rotation angle of the disk 21 can be finely adjusted at an angle of less than 1 DEG, that is, at an angle of less than 1 DEG .

여기서, 상기 홀(20) 내의 원판(21)은 끼워맞춤 구조, 또는 테이프 등으로 쉽게 분리 및 결합시킬 수 있는 구조로 장착될 수 있으며, 원판(21)에 설치되는 물체는 접착제 또는 끼움 고정 등으로 고정시킬 수 있게 된다. The disc 21 in the hole 20 can be mounted in a structure that can be easily separated and coupled with a fitting structure or a tape or the like and an object provided on the disc 21 can be fixed by an adhesive, It can be fixed.

실질적으로 물체의 양력을 측정하는 수단으로 양력 로드셀(13)이 마련되고, 이때의 양력 로드셀(13)은 물체 지지판(15)의 하단부에 장착되어 있는 지지판 브라켓(27)의 저면에 연결된다. The lifting load cell 13 is connected to the bottom surface of the supporting plate bracket 27 mounted on the lower end of the object supporting plate 15. The lifting load cell 13 is provided as a means for measuring the lifting force of the object.

여기서, 상기 양력 로드셀(13)은 풍동실험에서 사용되는 통상의 로드셀을 적용할 수 있다. Here, the lifting load cell 13 may be a normal load cell used in a wind tunnel test.

이러한 양력 로드셀(13)은 로드셀 받침판(28)에 지지되는 구조로 설치되며, 이때의 로드셀 받침판(28)은 슬라이드 기구측에 설치될 수 있게 된다. The lifting load cell 13 is supported by the load cell support plate 28, and the load cell support plate 28 can be installed on the slide mechanism side.

또한, 상기 물체가 설치되어 있는 물체 지지판(15)을 포함하는 양력 로드셀(13) 및 로드셀 받침판(28) 전체를 앞뒤로 이동가능하게 해주는 수단으로 슬라이드 기구(16)가 마련된다. The slide mechanism 16 is provided as means for moving the entire lifting load cell 13 and the load cell support plate 28 including the object supporting plate 15 on which the object is installed back and forth.

상기 슬라이드 기구(16)는 바람을 받아 뒷쪽으로 밀려나는 물체의 이동, 즉 이 물체를 포함하는 물체 지지판(15), 양력 로드셀(13) 및 로드셀 받침판(28) 전체의 이동을 안내해주는 역할을 하게 된다. The slide mechanism 16 serves to guide the movement of an object pushed to the rear side by the wind, that is, the movement of the object supporting plate 15 including the object, the lifting load cell 13, and the entire load cell supporting plate 28 do.

이러한 슬라이드 기구(16)는 고정체 역할을 하는 슬라이드 레일(16a)과 이동체 역할을 하는 슬라이드 블럭(16b)으로 구성되며, 상기 슬라이드 레일(16a)은 케이스(26)상의 기구 프레임(33)에 길이방향으로 놓여져 고정 설치되고, 상기 슬라이드 블럭(16b)은 슬라이드 레일(16a)을 타고 안내됨과 더불어 로드셀 받침판(28)의 저면에 결합된다. The slide mechanism 16 includes a slide rail 16a serving as a stationary body and a slide block 16b serving as a moving body. The slide rail 16a is fixed to the mechanism frame 33 on the case 26 And the slide block 16b is guided along the slide rail 16a and is coupled to the bottom surface of the load cell support plate 28. [

특히, 이때의 슬라이드 기구(16)는 수평선을 기준으로 하여 1∼5°의 각도, 바람직하게는 3°의 각도로 기울어진 상태, 즉 슬라이드 기구 길이방향의 뒷쪽이 앞쪽에 비해 낮게 기울어진 상태로 설치되며, 이에 따라 양력 로드셀(13)측과 항력 로드셀(14)측 간의 원활한 접촉이 이루어질 수 있게 된다. In particular, the slide mechanism 16 at this time is inclined at an angle of 1 to 5 degrees, preferably 3 degrees with respect to the horizontal line, that is, in a state in which the rear side in the longitudinal direction of the slide mechanism is inclined lower than the front side So that smooth contact between the side of the lift load cell 13 and the side of the drag load cell 14 can be achieved.

다시 말해, 물체를 포함하는 물체 지지판(15), 양력 로드셀(13) 및 로드셀 받침판(28) 전체의 움직임(뒷쪽으로 밀리는 움직임)이 후술하는 로드(17)를 통해 항력 로드셀(14)측에 정확히 전해질 수 있게 된다. In other words, the movement of the entire object support plate 15 including the object, the lift load cell 13, and the load cell support plate 28 (movement pushed backward) is accurately performed on the drag load cell 14 side via the rod 17 So that it can be electrolyzed.

이렇게 슬라이드 기구(16)에 약 3°정도의 경사각을 줌으로써, 상기 슬라이드 기구(16)에 지지되어 있는 로드셀 받침판(28) 및 이 로드셀 받침대(28)와 항력 로드셀(14) 간의 로드(17) 또한 경사진 자세로 연결되므로서, 로드(17)가 정마찰에서 동마찰 상태가 되어 아주 작은 값의 항력도 측정할 수 있게 된다. By providing the slide mechanism 16 with an inclination angle of about 3 degrees, the load cell support plate 28 supported by the slide mechanism 16 and the rod 17 between the load cell support 28 and the drag force cell 14 Since the rod 17 is connected to the inclined posture, the rod 17 becomes in a dynamic friction state in the static friction, so that a very small value of the drag force can be measured.

이에 따라, 바람을 받는 물체의 움직임이 발생하게 되면, 물체를 포함하여 물체 지지판(15), 양력 로드셀(13) 및 로드셀 받침판(28) 전체는 슬라이드 레일(16a)을 따라 이동하는 슬라이드 블럭(16b)의 안내를 받으면서 뒷쪽으로 이동될 수 있게 된다. Accordingly, the entire object support plate 15, the lift load cell 13, and the load cell support plate 28, including the object, are moved in the direction of the slide block 16a So that it can be moved backward.

또한, 물체의 항력을 측정하기 위한 수단을 항력 로드셀(13)이 마련되고, 이때의 항력 로드셀(14)은 양력 로드셀(13)의 뒷쪽 위치에서 수직 자세를 취하면서 케이스(26)상에 설치되어 있는 로드셀 고정대(29)의 전면에 지지되는 구조로 설치된다. A drag force load cell 13 is provided to measure the drag force of the object and the drag load cell 14 is installed on the case 26 while taking a vertical posture at the rear position of the lift load cell 13 And is supported on the front surface of the load cell holder 29.

물론, 이때의 항력 로드셀(14)도 풍동실험에서 사용되는 통상의 로드셀을 적용할 수 있다. Of course, the drag load cell 14 at this time can also be applied to an ordinary load cell used in a wind tunnel test.

그리고, 물체의 뒷쪽으로의 움직임을 항력 로드셀(14)측에 전달하는 매개체 역할을 하는 수단으로 로드(17)가 마련되고, 이때의 로드(17)는 항력 로드셀(13)측, 정확하게는 로드셀 받침판(28)의 후단부와 항력 로드셀(14) 사이에 연결 설치된다. The rod 17 is provided on the side of the drag force load cell 13, precisely on the side of the drag load cell 14, And is connected between the rear end of the drag force load cell 14 and the rear end of the drag force load cell 14.

따라서, 이와 같이 구성되는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다. Therefore, the use condition of the wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lift and drag constituted as described above is as follows.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치의 사용상태를 나타내는 측면도이다. FIG. 6 is a side view showing a state of use of a wind tunnel test apparatus capable of simultaneously measuring lifting force and drag force according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 풍동(12)의 후단부에 위치되어 있는 측정부(10)의 물체 지지판(15)에는 원판(21)의 양편으로 익형의 물체(100)가 부착되고, 측정부(10)에 있는 각 로드셀, 즉 물체(100)의 양력을 측정하기 위한 양력 로드셀(13)과 물체(100)의 항력을 측정하기 위한 항력 로드셀(14)은 계기판(18)측과 전선이나 와이어링으로 연결되며, 이때의 계기판(18)은 컴퓨터(19)측과 USB 케이블 통신 등으로 연결가능한 상태가 된다. 6, an object 100 of an airfoil is attached to the object support plate 15 of the measurement unit 10 located at the rear end of the wind tunnel 12 on both sides of the disc 21, The load cell 13 for measuring the lift of each of the load cells in the object 10 and the drag force cell 14 for measuring the drag of the object 100 are connected to the instrument panel 18 side, And the instrument panel 18 at this time can be connected to the computer 19 side via a USB cable communication or the like.

이 상태에서, 송풍기(11)의 가동과 함께 풍동(12)을 통해 유도되는 바람, 즉 풍동(12)의 확대실, 정체실 및 교축실을 경유함과 더불어 2개의 타공판(23)과 허니컴 구조물(24)을 거치면서 정류된 바람은 풍동 후단부에 위치되어 있는 물체(100)에 균일한 분포로 가해지게 되고, 이렇게 바람을 받는 익형의 물체(100)에는 양력과 항력이 발생하게 된다. In this state, along with the operation of the blower 11, the wind passing through the wind tunnel 12, that is, the expansion chamber of the wind tunnel 12, the stagnation chamber and the interchanging chamber are passed through and the two pier plates 23 and the honeycomb structure The wind that has been rectified while passing through the windshield 24 is uniformly distributed on the object 100 located at the end portion of the wind tunnel and lifting force and drag force are generated on the object 100 of the airfoil receiving the wind.

계속해서, 바람의 영향으로 물체(100)는 위로 뜨는 동작특성을 보이게 되고, 결국 물체(100)를 포함하는 물체 지지판(15) 전체가 위로 상승하려는 힘(양력)을 양력 로드셀(13)에서 측정하여 이를 계기판(18)으로 보내게 된다. Subsequently, the object 100 is caused to rise upward by the influence of the wind, and eventually the force (lifting force) for lifting the entire object support plate 15 including the object 100 upward is measured in the lifting load cell 13 And sends it to the instrument panel 18.

이와 동시에, 바람의 영향으로 물체(100)는 뒤로 밀리는 동작특성을 보이게 되고, 결국 물체(100)를 포함하는 물체 지지판(15) 전체가 슬라이드 기구(26)의 안내를 받으면서 뒤로 밀리게 되며, 이때의 뒤로 밀리는 힘이 로드(17)를 통해 항력 로드셀(14)에 전해지게 되면서 항력 로드셀(14)의 항력 측정값이 계기판(18)으로 보내지게 된다. At the same time, the object 100 is pushed backward by the influence of the wind, so that the entire object supporting plate 15 including the object 100 is pushed back while being guided by the slide mechanism 26, The drag measurement force of the drag load cell 14 is transmitted to the instrument panel 18 while the backward force of the drag load cell 14 is transmitted to the drag load cell 14 via the rod 17.

이렇게 양력 로드셀(13)에서 측정된 양력값과 항력 로드셀(14)에서 측정된 항력값은 계기판(18)에 수치로 표시되며, 이러한 양력값과 항력값은 컴퓨터(19)로 전송되어 이 값을 이용한 양력계수 곡선과 항력계수 곡선을 나타냄과 더불어 양항비도 계산될 수 있게 된다. The lift value measured in the lift load cell 13 and the drag value measured in the drag load cell 14 are displayed numerically on the instrument panel 18 and the lift value and the drag value are transmitted to the computer 19, In addition to representing the lift coefficient curve and the drag coefficient curve used, the portability ratio can be calculated.

한편, 이와 같은 본 발명의 풍동시험장치는 비행기 설계 시 최적의 익형을 설정하는데 유용하게 활용될 수 있다. Meanwhile, the wind tunnel test apparatus of the present invention can be utilized for setting an optimal airfoil in the design of an airplane.

예를 들면, 비행기의 성능은 익형의 특성에 의해서 좌우되며, 따라서 비행기를 설계할 때 익형의 구조나 강도를 고려하여 설계조건을 가장 만족시킬 수 있는 익형을 채택하는 것이 중요하다. For example, the performance of an airplane depends on the characteristics of the airfoil, so it is important to consider the structure and strength of the airfoil when designing the airfoil to adopt an airfoil that can best meet the design requirements.

이렇듯 익형의 성능 분석은 비행기의 개발에 있어 가장 중요한 부분 중의 하나이다. The performance analysis of the airfoil is one of the most important parts of the development of the airplane.

그러므로, 본 발명에서 제공하는 장치의 활용으로 비행기의 개발 관련 분야의 여러 산업에서 다양한 조건으로 다양한 익형을 실험하여, 여러 데이터의 획득 및 설계된 익형의 간단한 가제작을 통한 실험적 확인에 활용될 수 있다. Therefore, by utilizing the apparatus provided in the present invention, it is possible to utilize various airfoils in various industries in development related fields of the airplane by experimenting with various types of airfoils and acquiring various data and experimentally confirming the designed airfoil.

이와 같이 본 발명에서는 타공판의 교체 가능한 구조, 풍동에 확대실, 정체실, 교축실 및 허니컴의 설치, 물체 고정판에서 물체(익형)만 회전시킬 수 있는 구조, 물체 고정판의 2점 고정구조로 회전력 상쇄, 물체의 움직임이 거의 없는 상태에서 양력과 항력의 동시 측정이 가능한 구조를 위한 로드셀 및 슬라이드 기구의 채택, 로드셀에서 측정한 양력과 항력의 값을 계기판에 표시하고, 그 계기판과 컴퓨터를 USB 케이블을 이용한 통신으로 컴퓨터에 측정값을 전송하는 방식 등을 구현함으로써, 다양한 실험조건에서 물체에 발생하는 양력과 항력을 수치적으로 확인하고, 이를 통해 물체의 양항비를 계산하여 물체의 성능을 효율적으로 분석할 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a structure capable of replacing a perforated plate, an expansion chamber, a stator chamber, an exchange chamber and a honeycomb in a wind tunnel, a structure capable of rotating only an object (airfoil) It adopts the load cell and slide mechanism for the structure which can measure simultaneous lift and drag in the state where there is almost no movement of the object, displays the value of lift and drag measured by the load cell on the instrument panel, By using the method of transmitting the measured value to the computer by using communication, it is possible to numerically check the lift and drag generated in the object under various experimental conditions, and calculate the object ratio of the object numerically, thereby efficiently analyzing the performance of the object can do.

10 : 측정부 11 : 송풍기
12 : 풍동 13 : 양력 로드셀
14 : 항력 로드셀 15 : 물체 지지판
16 : 슬라이드 기구 17 : 로드
18 : 계기판 19 : 컴퓨터
20 : 홀 21 : 원판
22 : 슬롯 23 : 타공판
24 : 허니컴 구조물 25 : 덮개
26 : 케이스 27 : 지지판 브라켓
28 : 로드셀 받침판 29 : 로드셀 고정대
30 : 송풍기 프레임 31 : 풍동 프레임
32 : 구조물 프레임 33 : 기구 프레임
10: measuring part 11: blower
12: wind tunnel 13: lift load cell
14: drag force load cell 15: object support plate
16: slide mechanism 17: rod
18: Instrument cluster 19: Computer
20: Hall 21: Disc
22: Slot 23: Perforated plate
24: Honeycomb structure 25: Cover
26: Case 27: Support plate bracket
28: Load Cell Base Plate 29: Load Cell Base
30: blower frame 31: wind tunnel frame
32: Structure frame 33: Mechanism frame

Claims (10)

물체가 위치한 측정부(10)에 바람을 보내주는 송풍기(11) 및 풍동(12)과, 상기 풍동(12)의 후단부에 위치되어 물체를 지지함과 더불어 바람을 받는 물체의 움직임에 의해 서로 연계적으로 동작하는 양력 로드셀(13)과 항력 로드셀(14)의 조합을 통해 물체의 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 측정부(10)를 포함하되,
상기 측정부(10)는 풍동 후단 위치에서 바람을 받는 물체를 지지하는 물체 지지판(15)과, 상기 물체 지지판(15)의 하단부에 결합되어 물체 양력을 측정하는 양력 로드셀(13)과, 상기 양력 로드셀(13)의 하단부에 결합되어 물체 지지판(15)을 포함하는 양력 로드셀(13) 전체를 앞뒤로 이동가능하게 해주는 슬라이드 기구(16)와, 상기 양력 로드셀(13)의 뒷쪽에 위치됨과 더불어 로드(17)를 통해 양력 로드셀측과 연결되어 물체의 항력을 측정하는 항력 로드셀(14)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
An air blower 11 and a wind tunnel 12 for blowing wind to the measuring unit 10 at which the object is located and a wind tunnel 12 for supporting the object located at the rear end of the wind tunnel 12, And a measuring unit (10) capable of simultaneously measuring lifting force and drag force of the object through a combination of the lifting load cell (13) and the drag load cell (14) operating in conjunction,
The measurement unit 10 includes an object support plate 15 for supporting an object to be windward at a windward rear end position, a lift load cell 13 coupled to a lower end of the object support plate 15 to measure an object lift, A slide mechanism 16 coupled to the lower end of the load cell 13 to allow the whole lifting load cell 13 including the object supporting plate 15 to move forward and backward and a slide mechanism 16 located at the rear side of the lifting load cell 13, And a drag force cell (14) connected to the lifting load cell side through the load lock cell (17) to measure the drag force of the object.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 양력 로드셀(13) 및 항력 로드셀(14)과 전기적으로 연결되어 로드셀에서 측정된 양력값과 항력값을 수치로 나타내는 계기판(18)과, 상기 계기판(18)과 케이블 통신으로 연결되어 측정값을 전송받으며 전송된 측정값을 양력계수 곡선과 항력계수 곡선으로 나타냄과 더불어 양항비를 계산하여 이를 나타내는 컴퓨터(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1,
A dashboard 18 electrically connected to the lifting load cell 13 and the drag force cell 14 and indicating the lift and drag values measured by the load cell in numerical values and the dashboard 18 connected to the dashboard 18 by cable communication, And a computation unit (19) for computing the measured and transmitted values by using a lift coefficient curve and a drag coefficient curve, as well as calculating an input / output ratio, and a computer (19) for simultaneously measuring lift and drag.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부(10)의 물체 지지판(15)에는 원형의 홀(20)이 형성되는 동시에 상기 홀(20)에는 물체가 고정되어 있는 원판(21)이 회전가능한 구조로 설치되어, 상기 원판(21)의 회전각도 조절을 통해 물체의 받음각을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1,
A circular hole 20 is formed in the object supporting plate 15 of the measuring unit 10 and a circular plate 21 having an object fixed to the hole 20 is rotatably installed. And the angle of attack of the object can be adjusted by adjusting the rotation angle of the wind tunnel.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부(10)의 물체 지지판(15)은 양력 로드셀(13)측에 전후 2점 고정됨과 더불어 풍동(12)에 있는 슬롯(22) 내에 삽입되는 구조로 설치되어, 물체의 회전 및 좌우 유동을 구속하면서 상하 또는 전후 움직임만을 허용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1,
The object support plate 15 of the measuring unit 10 is fixed to the lift load cell 13 at two points forward and rearward and is inserted into the slot 22 in the wind tunnel 12 to rotate the object, And a wind tunnel test device capable of simultaneously measuring lifting force and drag force.
청구항 1에 있어서,
상기 측정부(10)의 슬라이드 기구(16)는 양력 로드셀측과 항력 로드셀측 간의 원활한 접촉을 위하여 수평선 기준 1∼5°의 각도로 기울어진 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1,
The slide mechanism (16) of the measuring unit (10) is installed in a state of being inclined at an angle of 1 to 5 degrees with respect to a horizontal line for smooth contact between the lift load cell side and the drag force load cell side. Wind tunnel test equipment that can be done.
청구항 1에 있어서,
상기 풍동(12)의 내부에 전후 순차적으로 설치되어 유체를 정류시키는 복수의 타공판(23)과 허니컴 구조물(24)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of piercing plates (23) and a honeycomb structure (24) installed in the wind tunnel (12) in a back-and-forth sequential manner to rectify the fluid.
청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
상기 풍동(12)의 내부에 설치되는 복수의 타공판(23)은 풍동(12)에 있는 덮개(25)를 통해 다른 치수의 구멍을 갖는 타공판으로 교체할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method of claim 1 or claim 7,
Wherein a plurality of pier plates 23 installed inside the wind tunnel 12 can be replaced with perforated plates having holes having different dimensions through the lid 25 in the wind tunnel 12, Wind tunnel test equipment that can measure simultaneously.
청구항 1에 있어서,
상기기 풍동(12)은 뒷쪽으로 갈수록 단면이 확대되는 확대실(12a)과, 상기 확대실(12a)과 연이어서 복수의 타공판(23) 사이에 조성되는 정체실(12b)과, 상기 정체실(12b)과 연이어서 뒷쪽으로 갈수록 단면이 축소되는 교축실(12c)을 포함하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1,
The upper wind tunnel 12 is composed of an expansion chamber 12a having a cross section enlarged toward the rear side, a confluence chamber 12b formed between the enlarged chamber 12a and the plurality of the perforated plates 23, (12b) and an intersecting chamber (12c) in which the cross section decreases toward the rear side.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 송풍기(11), 풍동(12) 및 측정부(10), 그리고 계기판(18)은 케이스(26)상에 하나의 어셈블리 형태로 세팅되어, 이동성과 휴대성을 확보할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 양력과 항력을 동시에 측정할 수 있는 풍동실험장치.
The method according to claim 1 or 3,
The blower 11, the wind tunnel 12, the measuring unit 10, and the instrument panel 18 are set on the case 26 in the form of one assembly to ensure mobility and portability Wind tunnel test equipment capable of simultaneously measuring lift and drag.
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